96/02/11 :شﺮﯾﺬﭘ ﺦﯾرﺎﺗ - iiees.ac.ir ·...

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ اي دیوارهاي حائل وزنیجایی لرزهبررسی عوامل مؤثر در دوران و جابه ــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

35 ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ 1395 دوم، تابستان، شماره نوزدهمشناسی و مهندسی زلزله، سال زلزلهپژوهشنامه

07/11/95تاریخ دریافت: 11/02/96تاریخ پذیرش:

حائل وزنی هايدیواراي لرزهجایی دوران و جابهبررسی عوامل مؤثر در

،دانشگاه تربیت دبیر شهید رجاییاستادیار دانشکده مهندسی عمران، ،(نویسنده مسئول) سعید غفارپور جهرمی

[email protected] ژئوتکنیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجاییمهندسی کارشناسی ارشد آموخته دانش ،سپیده ذوالفقار

رفتـار آن بینـی جایی، دوران و پـیش تخمین جابهیکی از موضوعات مهم در طراحی دیوارهاي حائل، ه:چکید

هاي ها و نظریه روش ي هاي خاصی برخوردار است و محققان با ارائه این موضوع از پیچیدگیتحت بار زلزله است. . در ایـن بـین حائـل بپردازنـد مکـان و دوران دیـوار رییتغ و تخمین تحلیل پایداريکنند به تالش میمختلف

نی بر تغییر مکان هاي مبت دینامیکی و همچنین روش استاتیکی و شبه هاي مبتنی بر نیرو شامل روش شبه روشاي دیوارهاي حائل هاي اصلی تحلیل لرزه بلوك لغزشی نیومارك قرار دارند، از جمله روش ي نظریه ي که بر پایه

زیـادي جایی دیـوار از اهمیـت بینی دوران و جابه اي براي پیش شوند. آنچه مسلم است تحلیل لرزه محسوب میاز واقعیت گاهی دورهاي حاکم بر رفتار دیوار، بسیار دشوار و تخمین آنها به دلیل پیچیدگی زیرابرخوردار است

افزار المان محدود آبـاکوس، مدلسازي در نرمو است. در این تحقیق تالش شده است با استفاده از روش عددي ند و بر اساس این اطالعات دوران نقاط رأس باال و پایین دیوار استخراج شودر اي لرزهتحت بار جانبی جایی جابه

توان به اثر مقاومـت اصـطکاکی کـف بر نتایج این تحقیق می رگذاریشود. از عوامل مهم و تأث دیوار تخمین زده رگذاریتأثهرچند شدت و مدت زلزله نیز بسیار ریز پشت دیوار و ارتفاع دیوار اشاره کرد. دیوار، مشخصات خاك

هـا و هـا و تئـوري از این تحلیل دینامیکی، با آنچه که از روش آمده دست بهنتایج ي این تحقیق، در ادامه است. شود. هاي پیشین به دست آمده است، مقایسه می نظریه

.، روش عددياي لرزه، دوران اي لرزه جایی اي، جابه حائل وزنی، رفتار لرزه دیوار: واژگان کلیدي

مقدمه -1دیوارهاي حائل وزنی متشکل از مصالح سنگی، آجري یا

يهـا تـرین نـوع المـان ترین و رایج قدیمیبتن غیر مسلح از شـکل بـه شـوند. ایـن دیوارهـا بـا توجـه حائل شناخته مـی

اي یا پلکانی)، ابعاد هندسـی و مصـالح از وزن قابـل (ذوزنقهاي برخوردار هستند که عامل اصلی پایداري آنها در مالحظه

باشند. این دیوارها بـا توجـه بـه خاك می یمقابل فشار جانبمصالح معموالً رفتاري صلب دارند و میـزان خمـش و ابعاد و

جـایی بسـیار شـکل آنهـا در قیـاس بـا دوران و جابـه رییتغ

کوچک است. تحلیل و طراحی دیوارهـاي حائـل در شـرایط اي (دینـامیکی)، الزم اسـت در دو مرحلـه استاتیکی و لـرزه

شامل تحلیل پایداري (کنترل واژگـونی و لغـزش) و تحلیـل ــهتغییــر مکــان ( ــن جاب جــایی و دوران) انجــام شــود. در ای

هاي تحلیل، تـأثیر عوامـل مختلفـی چـون مشخصـات روشدیــوار و مشخصــات ي فیزیکـی و مکــانیکی خــاك، هندســه

هاي آزمایشـگاهی و است. بررسی ریناپذ اي زلزله اجتناب لرزهاي نشـان داده اسـت مقـادیر نسـبی میدانی در ارزیابی لـرزه

mailto:[email protected]

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ سعید غفارپور جهرمی و سپیده ذوالفقارــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

1395 تابستان، دوم، شماره نوزدهمشناسی و مهندسی زلزله، سال پژوهشنامه زلزله ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ 36

ار به عوامل فوق بستگی دارد که براي جایی و دوران دیو جابهبرخی دیوارها ممکن است یکی از آنهـا غالـب باشـد و بـراي

ییکـارآ برخی دیگر هر دو ممکن است غالـب و بـارز باشـد. رییــتغ تــابع يادیــز مقــدار بــه زلزلــه از پــس حائــل واریــد

رییـ تغ وارهـا ید یبرخـ . اسـت زلزلـه خالل در آن يها شکل گـر ید یبرخـ امـا کنند تحمل توانند می را يادیز يها مکان یختگیگسـ دچـار کوچـک يهـا مکـان رییتغ با است ممکنغالب و رایـج ي در این تحقیق با انتخاب چند هندسه .شوند

افـزار از دیوارهاي حائل وزنی بتنی، به روش عـددي در نـرم ــرزه المــان ــابی ل ــاکوس، ارزی ــوار در محــدود آب ــار دی اي رفتاي براي چند نوع زلزله مورد بررسی قرار گرفته ریز دانه خاك

است. در این بررسی تأثیر عوامل مختلف شامل نـوع زلزلـه، ریـز و خـاك بسـتر و و مکـانیکی خـاك یمشخصات فیزیکـ دیوار مورد ارزیابی قرار گرفته است. ي همچنین هندسه

تحقیق ي شینهپی -2

یکـ ی همواره آن اثر نقطه و زلزله یجانب فشار ي محاسبه. عـدم اسـت بـوده کیژئوتکن یمهندس در مهم موضوعات از

توجه به تحلیل و طراحی مناسب دیوارهاي حائل وزنی تحت بار زلزله، سبب شده است خسارات بسیاري به ایـن دیوارهـا در زمــان زلزلــه وارد شــود لــذا توجــه محققــان بــه توســعه

اي، اهمیـت دو چنـدانی پیـدا کـرده هاي طراحی لرزه روشجایی بههاي رایج این دیوارها پس از زلزله، جا است. از خرابیو همچنـین دوران بـیش از حـد فغیـر متعـار بسیار زیاد و

ــد ــرایط ی ــث شــده در ش ــه باع ــائم اســت ک ــداد ق وار از امتاستفاده باشد. تا کنـون قابل برداري، دیوار ناپایدار و غیر بهرههاي متعددي توسط محققـان مختلـف بـراي تخمـین روشبارهـاي و دورانی دیوارهاي حائل در برابـر یجایی انتقال جابه

در عامـل نیتر زلزله، پیشنهاد و توسعه داده شده است. مهممناسـب بـرآورد و ییشناسـا حائـل، وارید ي محاسبه و طرح

کنتـرل . اسـت آن بـر خـاك یجـانب فشـار ناشـی از يروین واریدي فشار وارد بر پنجه و لغزش ی،واژگون برابر در يداریپا

.دارد یبستگ آن اثر نقطه محل و روین نیا قیدق شناخت بهاستفاده از تئوري کولمب و رانکـین در تحلیـل پایـداري

ي هاي دور مورد استفاده استاتیکی دیوارهاي حائل از گذشتهبسیاري از مهندسان بوده است. در این دو نظریه، مشخصات

ي ، هندسـه ریـز خـاك ي فیزیکی و مکانیکی خاك، هندسـه ــوار و ســربار روي ــز خــاكدی ــاز در تحلیــل و ط ری راحــی ف]. در 2-1اي دیوار حائل دخالت دارند [ ژئوتکنیکی و فاز سازه

از 1929کـه در سـال اکابـه -نونوبهوم روشاي، تحلیل لرزهي کولمب ارائه شده است، همچنان ي تئوري و نظریه توسعه

اي تحلیـل لـرزه بـراي اي توسـط مهندسـان گسترده طور بهخـاك در زمـان زلزلـه جانبی فشار تعییندیوارهاي حائل و

. بر اساس این تئوري، فشار جـانبی محـرك دشو می استفادهخاك در زمان زلزله در قیاس با قبـل از زلزلـه، تـابع شـتاب

هاي باشد. از جمله محدودیت افقی و شتاب قائم زلزله نیز می ].3ي توزیع فشار جانبی خاك است [ این روش عدم ارائه

، 1965ین بار در سـال نیومارك و همکارانش براي نخستــبه ــراي محاس ــزان را ب ــوك لغ ــان و ي روش بل ــر مک تغیی

مطـرح کـردن هاي خاکی ارائـه داد. وي بـا جایی شیب جابهمفهوم شتاب بحرانی گسـیختگی و تسـلیم، بیـان کـرد کـه

خـاك زیـر آن از ي جایی نسبی یک دیوار صلب و توده جابهی بیشـتر اي که شتاب زلزله از شتاب بحرانی گسیختگ لحظهکه داراي سرعت یکسانی شوند، روند افزایشـی یتا زمان شود

.]4[ خواهد داشتبا پی بردن بـه اثـر ]5[ 1979در سال زریچاردالمس و

اي دیوارهاي حائل وزنی به این اینرسی دیوار در طراحی لرزهجـایی نتیجه رسیدند که حتی در حرکات آرام زمـین، جابـه

جـایی بـه چـه ست. اینکه جابـه ریز پشت دیوار قطعی ا خاكیـک دیـوار بـر مبنـاي تـوان یمیزان خواهد بود و چگونه م

ســؤاالت نیتــر کنتــرل تغییــر مکــان طراحــی کــرد از مهــممهندسین در آن زمان بوده است. اولین ایـده بـراي کنتـرل

جایی، ایجاد گیرداري اضافی در دیوار است که یا میزان جابهباشد. از طرفـی الً غیرممکن میبسیار پرهزینه و یا اینکه عم



گـوي هاي شبه استاتیکی مثل مونونوبه و اکابه، جـواب روشایمنی کامل دیوارهاي حائل در برابر زلزله نبودند. این دالیل

نش کافی بود تا به دنبال روشی نوین او همکار زبراي ریچارداي دیوارهاي حائل باشند. بر این اساس آنهـا در طراحی لرزه

روش نیومارك، روش طراحـی بـر مبنـاي تغییـر ي هبا توسعتدریجی و يها مکان رییمکان محدود که بر اساس مفهوم تغ

معرفی کردند. را باشد یم ماندگار بلوك لغزان نیوماركروش دیگري را جهت ] 6[ 1983در سال ویتمن ندیم و اي دیوارهـاي حائـل ثقلـی معرفـی کردنـد کـه طراحی لرزه

جایی دائم دیوار در حین زلزلـه بـا در هاساس آن تخمین جاب. بـر مبنـاي ایـن مطالعـه، استنظر گرفتن اثر حرکت زمین

ریز پشت دیـوار نقـش مهمـی را در تشدید حرکت در خاك .کند مقدار تغییر مکان دائمی دیوار ایفا می

به ارزیابی روش بلوك ] 7[ 1985در سال لیائوویتمن و نش پرداختند که او همکار زلغزان معرفی شده توسط ریچارد

ــا و ي نتیجــه ایــن بررســی نشــان داد در روش فــوق خطاههایی وجود دارد کـه شـامل عـدم لحـاظ نمـودن محدودیت

ــاك ــامیکی خ ــخ دین ــر پاس ــل يزی ــه عوام ــه ب ــدم توج ، عسینماتیکی، فراموش کردن مکانیسم چرخشی و عدم توجـه

بـزرگ هاي ماندگار جایی شتاب قائم در بروز جابه ي به مؤلفهشـتاب قـائم در نظـر ي تـأثیر مؤلفـه که یاشاره کرد. هنگام

مکانیسـم چـرخش دیـوار در میـزان یطـورکل گرفته شد، بهجــایی و انتقــال افــزایش بیشــتري در قیــاس بــا روش جابـه

و همکارانش داشت. زریچارد، رویکـرد جدیـدي بـراي ]8[ 1998استیدمن در سـال

د کردنـد کـه در آن اي دیوارهاي حائل پیشـنها طراحی لرزهاي و میزان جابجایی دیوارهاي حائـل حـین زلزلـه رفتار لرزه

ها و مقادیر نیروها در تحلیل و طراحی نسبت به میزان تنشاستاتیکی با دیوار ارجحیت بیشتري داشت؛ اما این روش شبه

هاي دورانی آن در حین زلزلـه، رفتار واقعی دیوار و جابجایی .انطباق خوبی نشان نداد

] روشـــی را 9[ 2001وي و شامشـــر در ســـال یینـــگ

پیشنهاد دادند که بر مبناي تحلیل تغییر مکان بـه طراحـی دیوارهاي حائل وزنی و صلب تحت بار زلزله پرداختنـد. ایـن

ي روش ویــتمن و همکــارانش در روش در حقیقــت توســعهجایی دیوارهاي حائـل بـود کـه در آن بـه روش تحلیل جابه

گرفتن در نظري روابط تعادلی دینامیکی و با تحلیلی بر مبنا جایی و دوران قابل محاسبه بود. رفتار غیرخطی خاك، جابه

ک روش ] یـ 10[ 2008در سـال نیمبالکـار چودهاري و فشار فعال خـاك در شـرایط ي شبه دینامیکی براي محاسبه

زلزله با لحاظ نمودن اثرات دینامیکی ارائـه کردنـد. آنهـا در ــ ــژوهش ب ــن پ ــی ای ــامیکی از روش تحلیل ه روش شــبه دینبـه نش نیز استفاده نمودند. در این روش ااستیدمن و همکار

.وار توجه کافی نشده استیجایی د ارزیابی دوران و جابهــار و ــی بازی ــال رابط ــدم در س ــه] 11[ 1389مق ــور ب منظ

اي دیوارهاي حائـل وزنـی، دو نمونـه دیـوار رفتار لرزه ي مطالعهحائل را در مقیاس آزمایشگاهی با آزمایش سانتریفیوژ بررسـی و

افـزار المـان محـدود حاصل را به روش عددي در نـرم ي نتیجهFLAC 2Dرییـ ، مدلسازي کردند. نتایج این بررسی نشان داد تغ

ران، نشست کـف ماندگار دیوارهاي حائل شامل لغزش، دو مکانکار بـردن مـدل رفتـاري مناسـب، هریز با ب دیوار و نشست خاك

.سازي سانتریفیوژ دارد انطباق قابل قبولی با شبیه] بـا اسـتفاده از روش 12[ 2011کاروبا و پاوانلو در سال

ــن روش در ــل از ای ــایج حاص ــارك، نت ــی نیوم ــوك لغزش بل رتصـو بـه دیـوار حائـل وزنـی ( 38جـایی ی جابـه نـ یب شیپ

ي موردي) را در زمـان زلزلـه محاسـبه و بـا مقـادیر مطالعهگیري شده پس از زلزله مورد مقایسه قرار دادند. نتیجه اندازه

ي یـک ي بلوك لغزشی نیومـارك و ارائـه این تحقیق توسعهي تجربــی بــراي دیوارهــاي حائــل وزنــی بــر اســاس رابطــه

مشخصات هندسی دیوار و مشخصات زلزله بود. ي بــا توســعه] 13[ 1393مکــارانش در ســال مــداح و ه

ــاکتور ــک ف ــی ی ــه معرف ــارك، ب ــوك لغزشــی نیوم روش بلفرد در طراحی دیوار پرداختنـد کـه بـراي ارزیـابی منحصربه

عـددي مناسـب يهـا جایی باال و پایین دیـوار در روش جابه



است. در این تحقیـق تـأثیر ارتفـاع دیـوار بـر میـزان دوران اي بســیار وزنـی در خـاك ماسـه اي یـک دیـوار حائـل لـرزه

کـه بـا افـزایش ارتفـاع دیـوار طوري همحسوس گزارش شد ب .ابدی یدوران کاهش م

سـازي بـار بـا شـبیه ]14[ 2014کمال محمد در سـال افزار اجزاي محدود پلکسیس، از یـک تحلیـل اي در نرم لرزه

اي استفاده کردنـد تـا در آن عددي در شرایط کرنش صفحهجایی دیوار در مرزهاي پایین با خاك ارزیابی شود. با در جابه

-نظر گرفتن اثرات انعکاس امـواج و اسـتفاده از معیـار مـور صـورت تیک بـراي خـاك و بـه صورت االستو پالس کولمب به

االسـتیک و صـلب بـراي دیـوار، تحلیـل عـددي دینـامیکی غیرخطی و همچنین روش شبه استاتیکی انجام شـد. نتـایج

يرو زیـ ن) انـگ ی ضریب( خاك یسخت ان دادشاین بررسی نسـزایی دارد بـه تـأثیر واریـ د تـاج يا لـرزه ییجا جابه زانیم تـاج ییجـا جابـه ،خـاك انـگ ی ضریب شیافزا با که طوري به .ابدی یم کاهش وارید

] در ارزیـابی دوران 15[ 2016شی و همکارانش در سال اي فشار آب حفره تأثیردیوارهاي حائل وزنی در زمان زلزله،

را مورد تحقیق و پژوهش قرار ریز خاكاضافی ایجاد شده در ي بلوك لغزشی نیومـارك بـر دادند. در این تحقیق با توسعه

اي، مبناي تـنش مـؤثر و بـا لحـاظ کـردن فشـار آب حفـره جایی و دوران دیوار حائل وزنـی در زمـان زلزلـه مـورد جابه

تحقیق قرار گرفت که نتایج آنها نشان داد که اثـر فشـار آب ي اشـباع بســیار هـا خـاك ده در اي اضـافی ایجـاد شــ حفـره

کرد. نظر صرفتوان از اثر آنها محسوس بوده و نمی] تـالش کردنـد 16[ 2016در سـال همکـارانش پاین و

دوران ناشی از زلزله در دیوارهـاي حائـل وزنـی را بـه روش دینامیکی مورد مطالعه قرار گرفت. نتیجـه ایـن تحقیـق شبه

اسـت نشـان داد ي خشک انجام شده زهایر خاكکه بر روي اي در بیشتري بر دوران لرزه تأثیري ورودي مشخصات زلزله

ــی و ــات فیزیک ــات هندســی و مشخص ــا مشخص مقایســه ب .دارند ریز خاكمکانیکی

بیان مسئله -3

دیــوار حائــل وزنــی بــه شــکل ي در ایــن تحقیــق هندســه، کامالً صلب با رفتار خطی االستیک )1(اي مطابق شکل ذوزنقه

و از جنس مصالح بنـایی (آجـر و سـنگ) در نظـر گرفتـه شـد. منظور ارزیابی اثر ارتفاع دیوار بر میزان دوران و انتقـال، دیـوار به

هرچنـد ؛متري مدلسـازي شـد 8و 5، 3ارتفاع مختلف سهدر رود. متـر فراتـر مـی 5نـدرت از ارتفاع دیوارهاي حائل وزنی بـه

.ریز در این تحقیق دیوار حائل وزنی و خاك ي هندسه :)1( شکل

اي (غیـر ریز پشت دیوار و کف دیوار از نوع خاك دانـه خاك

اشباع) در نظر گرفته شده و براي ارزیـابی تـأثیر مشخصـات فیزیکی و مکانیکی خاك از چهار نوع خاك مختلف اسـتفاده

ریز از مـدل خاكسازي محیط شود. همچنین براي شبیه می-معیار گسـیختگی مـوهر ي رفتاري االستو پالستیک بر پایه

هاي دینامیکی از میرایی رایلی اسـتفاده کولمب و در تحلیلنچه مسـلم اسـت در تحلیـل دینـامیکی دیـوار، آشده است.

استفاده از بارگذاري هارمونیـک و سینوسـی از واقعیـت دور باعـث خواهـد شـد است و در نظر گرفتن این نوع بارگذاري

شتاب و نیروي زلزله از ابتدا تا انتهـاي زمـان تحلیـل ثابـت هـاي پالسـتیک و مانـدگار فرض شده و موجب تغییر شـکل

نگاشـت بزرگی خواهد شد. به همین دلیل استفاده از شـتاب ارائه خواهد داد. يتر قیواقعی زلزله، خطاي کمتر و نتایج دق

سنجی و اعتبـار دقتسنجی، منظور صحت بر این اساس و بهسنجی مدلسازي عددي و رفتاري از نتایج یک تحقیق انجام

شـیلی 1985یافته روي دیوارهاي حائل وزنـی زلزلـه سـال



هاي تجربـی و میـدانی شود. در این تحقیق داده استفاده میمناسبی براي ارزیابی دوران و انتقال دیوارهاي حائـل وزنـی

و مشخصـات )2(شـکل نگاشـت زلزلـه در شتاب وجود دارد. ) نشان داده شده است.1زلزله در جدول (

.1985شیلی در سال ي نگاشت زلزله شتاب :)2(شکل

گونه که اشـاره شـد در ایـن تحقیـق از سـه مـدل همان منطقی و بر اساس تجربیات هاي مختلف با تناسب ي هندسه

در ایـن بررسـی، گذشته براي دیوار حائل وزنی استفاده شد. پایداري استاتیکی و تحلیـل ژئـوتکنیکی بـا کنتـرل لغـزش، واژگونی و فشار وارد پنجه دیوار در تمامی دیوارهـا در حـد

که ضـریب اطمینـان در طوري باشد. به مجاز و قابل قبول میو نسبت 2، در برابر واژگونی بیش از 5/1برابر لغزش بیش از

75/0از فشار پنجه به باربري مجـاز خـاك در پنجـه کمتـر اي بـا ماسـه ي دانه همچنین چهار نوع خاك درشتباشد. می

)2(مشخصات فیزیکی و مکـانیکی مختلـف مطـابق جـدول ریز پشت دیوار و کف دیـوار اسـتفاده شـد. بـراي براي خاك

و مشخصات فیزیکی يبند هیوار، الید ي بررسی تأثیر هندسهمیـزان ریز پشت دیوار و خاك زیر دیوار بـر خاك یو مکانیک

سختی مدل اولیه، ضریب اطمینـان پایـداري دیـوار، میـزان جایی در پاشنه و تـاج دیـوار و همچنـین میـزان دوران جابه

مختلف دیوار، مدلسازي دیوار به روش عددي در چهار حالت آمده است. )3(اطالعات آن در جدول انجام شد که

.1985شیلی در سال ي مشخصات زلزله :)1( جدول

شتاب حداکثر شدت تاریخ وقوع (متر بر مجذور ثانیه)

سرعت حداکثر (متر بر ثانیه)

جایی حداکثر جابه زمان (متر)

ثانیه 70 0373/0 1934/0 304/0 ریشتر 9/7 1985مارس 3

.ریز و خاك کف دیوار حائل کی و مکانیکی خاكیمشخصات فیز :)2(جدول 4ماسه 3ماسه 2ماسه 1ماسه واحد مشخصه مشخصات

7/2 6/2 7/2 7/2 بدون واحد Gs هاي جامد چگالی دانه 18 17 16 15 کیلونیوتن بر متر مکعب γ وزن مخصوص 0 0 0 0 کیلوپاسکال C چسبندگی

40 32 27 22 درجه φ ي اصطکاك داخلی زاویه 10 7 5 2 درجه ψ ي اتساع زاویه

2/0 2/0 2/0 2/0 بدون بعد νur ضریب پواسون 357/0 398/0 426/0 457/0 بدون بعد k0 ضریب فشار جانبی سکون

5/0 5/0 5/0 5/0 بدون بعد m تنش سطح به یسخت یوابستگ توان 9/0 9/0 9/0 9/0 بدون بعد Rf یختگیگس نسبت

5/4× 104 5/4× 104 5/3× 104 5/3× 104 کیلوپاسکال E50 -ref يمحور سه يبارگذار یسخت 5/4× 104 5/4× 104 5/3× 104 5/3× 104 کیلوپاسکال Eoed-ref ادئومتر يبارگذار یسخت 35/1× 105 2/1× 105 5/1× 105 9/0× 105 کیلوپاسکال Eur -ref يمحور سه يباربردار یسخت

82/9× 104 57/9× 104 45/7× 104 22/7× 104 کیلوپاسکال G0 -ref ي حداکثر سختی اولیه 2× 10-4 2× 10-4 2× 10-4 2× 10-4 بعد بدون γ 0.7 سختی اولیه درصد 70کرنش متناظر با



.اطالعات مدلسازي مورد مطالعه در تحقیق :)3(جدول هندسه دیوار مشخصات مکانیکی دیوار

ي اصطکاك داخلی زاویه (درجه) ریز پشت دیوار خاك

کف دیوار خاك سختی (کیلوپاسکال)

دیوار خاك کف داخلی ي اصطکاك زاویه (درجه)

عرض تاج (متر)

عرض قاعده (متر)

ارتفاع (متر)

27 400 37 3/0 8/1 3 5/0 3 5 5/0 5/4 8

27 400

22

3/0 8/1 3 27 32 40

27

300

37 3/0 8/1 3 350 400 450

22

400 37 3/0 8/1 3 27 32 40

روند مدلسازي -4 حـل در يعـدد روش کیـ عنوان به محدود المان روش

دار،یـ پا مختلـف حـاالت در یمهندس متنوع و متعدد مسائل انیــم در. فراوانــی داردبرد کــار یرخطــیغ ایــ یخطــ گــذرا،

تحلیـل يبرا محدود المان روش از که ي متعدديافزارها نرمافزار در این تحقیق از نرم ،کنند یم استفاده یمهندسمسائل قـات یتحقدر خـود فـرد منحصربه يها تیقابل باکه آباکوس

کـاربرد وسـیعی دارد، دانشـگاه و صـنعت يکـاربرد و دقیق تیـ قابل افـزار نرم نیامهم يها ییتوانا ازاستفاده کرده است.

و امـواج زلزله، مانند یکینامید هاي مختلف يبارگذار لیتحلبندي مدلسـازي مش .مختلف است يها سازه يرو بر طوفان

نشـان داده )3(دیوار مورد تحقیق در این مطالعه در شـکل کیـ يساز گسسته یمعن به محدود ياجزا روششده است.

محـیط آن در کهاست یاتفاقات لیتحل جهت یکیزیفمحیط يسـاز گسسـته يراهکارهـا از یکـ ی که. از آنجا دهد یم رخ يهـا يبنـد مـش از اسـتفاده يعدد يافزارهانرم در طیمح

يبنـد مـش و ابعـاد شکل نوع، به جواب دقتاست، متفاوت یسنجصحتدقت و شیمنظور افزا به. دارد يدیشد یوابستگ

طـول 1/0از دیبا لیتحل در يبندمش اندازه يعدد مدل درفرکـانس نیشـتر یخـاك در ب یضرب موج برش موج (حاصل

لحاظ شده است. قیتحق نیتر باشد که در ا ارتعاش) کوچک مـورد ي یـه ناح معمـوالً یکیژئوتکن مسائل سازيمدل در

نظـر از را آن تـوان ب کـه باشـد بـزرگ يا انـدازه بـه باید نظرض کرد. در مسائل استاتیکی، مرزهاي فر بینهایت یمحاسبات محل مثالً( اغتشاش مرکز از دـایـب یـافـک ي دازهـان بهمحیـط

و ریـز خـاك ،دیوار حائل وزنـی بندي مدلسازي عددي مش ):3( شکل .بستر



یخـوب بیـ تقر داراي لیـ تحل جینتـا تـا باشـند دور )حفاري مسـئله ی ایـن کینـام یدمسـائل حـل در کـه یدرحالباشند؛

در یواقعـ ریـ غ مـرز هرگونـه وجـود . سـت ین فوق یسادگ به بـه برخورد از پس شده جادیا امواج شدخواهد سبب مسائل

و در محاسـبات نـد ینما برگشـت طیمح داخل به مرزها نیا طیمحـ داخـل در تواننـد یم جاموا نیاباشند زیرا رگذاریتأث یمحاسـبات طیمحـ بـه و گردنـد جـذب و منتشـر تینها یب

يراهکارهـا مشـکل نیـ ا حـل براي. باشند نداشته یبرگشت در و یمحاسـبات مرزهـاي در ییرایم فیتعر همانند یمتفاوت شـدن بهتـر سـبب حدي تا که استانجام قابل دور فواصل

بـاال را محاسـبات زمـان عمـل نیـ ا البتـه . شد خواهد جینتا یمعرفـ این تحقیـق شـامل در کار رفته به روش. برد خواهد

شـود یمـ سببباشد که می مرزي یواحن در جاذب مرزهاي شـوند جذب کاملطور به باًیتقر ورودي یحجم جاموا انرژي

.ردینگ صورت یانعکاس و

یلیرا ییرایم بیضرا نییتع -5 تـأثیر تحـت جسم کی حرکت ي هرابط از قیتحق نیا در

اسـتفاده )1( رابطهصورت به زمان به وابسته و یکینامید بار :شود یم)1 (FKuuCuM =+′+′′

C کـان، م رییـ تغ بـردار u جـرم، سیماتر M رابطه نیا درباشد. ردار بار میب Fو یسخت سیماتر Kماتریس میرایی،

u)( شتاب و ′u)( سرعت ،u)(تغییرمکان ا زمان تغییـر ب ′′ت کـه در حقیقـت میرایـی اسـ الزم نکته نیا ذکرکنند. می

ــتغمصــالح از اصــطکاك و ــذی برگشــت هــاي شــکل ریی رناپشـود. در مصـالح بـا یمـ یناشـ ) تهیسکوزیو و تهیسیپالست(

يشـتر یب یارتعاشـ يانـرژ پالستیسیته و ویسکوزیته بیشتر، اغلب Cدود، ضریب مح المان روش در. شد خواهد مستهلک

یـی رایم( یسـخت هـاي سیمـاتر و جـرم ازبه صورت تـابعی :است آمده )2( ي رابطه در کهشود می انیب) یلیرا)2 ( RRCM α=β+

که دهند یم نشان را یلیرا بیضرا RCβ و Rα رابطه نیا در یسخت با متناسب ییرایم و جرم با متناسب ییرایم بیترت به

یـی رایم نسبت ،يآزاد درجه چند ستمیس کی يبرا. هستند روابـط از iω ستمیس اي هیزاو فرکانس هر يبرا ،iζ یبحران

:باشد یم محاسبه قابل )4( و )3()3 (22 iii βω+α=ωζ )4 (iii ζ=βω+ωα 2/1/

برحسب( امi یارتعاش مود یعیطب فرکانس iω روابط نیا در هـاي فرکـانس در فـوق روابـط مطابق. است رادیان بر ثانیه)

ــا ــهجم ن،ییپ ــیرایم يل ــب ی ــا متناس ــ ب ــت و در ج رم اس و بـوده یسـخت با متناسب ییرایم ي هجمل باال، هاي فرکانس

ثابـت فـرض با. کنند یم فایا را يتر مهم نقش و شتریب تأثیرف و تعیـین دو فرکـانس مختل هاي فرکانس در ییرایم بودن

بیضـرا تـوان یمـ )4( رابطـه از استفاده با ستم،یس طبیعیRα و RCβ نمود نییتع را.

هـاي طبیعـی خـود، ستم دینامیکی تحـت فرکـانس یس هر هـر یعـ یطب فرکـانس ارتعاش درونی دارد و اولین (کوچکترین)

یـا فرکـانس غالـب سیسـتم یاصـل فرکـانس عنوان به ستمیس یعـ یطب فرکانس هر در ارتعاش مود نیهمچن. شود یم شناخته

محـدودي تعداد محدود، المان مدل کی در. استفرد منحصربه امـا دارد وجود آزادي درجات با متناسب یعیطب يها فرکانس از یابیارز مورد اول مود چند فقط ها ستمیس از اريیبس لیتحل در

آن، بـا متنـاظر هـاي مود شکل و یعیطب فرکانس. ردیگ یم قرار و سـتم یس مصـالح و مـواد مشخصـات سـتم، یس ي ههندسـ به

. دارند یبستگ ستمیس در یگاه هیتک طیشرا نیهمچنودال به دانشی فراگیر بـا مـ تحلیل گذشته، ي دهه دو در

مشخصـات دینـامیکی سـازي هدف تعیـین، بهبـود و بهینـه کیژئوتکن يها سازه خصوص هب و یمهندسهاي مختلف سازهیل مودال، فرآیند تعیین خواص ذاتی تحلی. است شده لیتبد

،یعــ یطب هــاي فرکـانس قالــب در دینامیکی یک سیستم بـراي هـا آن يریکـارگ به و هـامود شـکل و یـیرایم بیضـرا

مدل نیا. است ستمیس یکینامید رفتار از یاضیر یمدل جادیا



ودال سیسـتم و اطالعـات مربـوط بـه مــ مـدل بـه یاضـیر نیـ ا در شـوند کـه هاي مودال نامیده میمشخصات آن، داده

شـود. شـکل مودهـاي فاده میاست کیتکن نیا از زین قیتحق ي یلهوسـ بـه و اسـت سـتم یس کینامیدارتعاشی، وابسته به

اي فض عیتوز ي نحوه و) ییرایم ،یسخت جرم،( یکیزیف خواصبینـی پاسـخ یـک سـازه بـه شوند و در پـیش آنها تعیین می

ارتعاشات محیطی و یا بارهاي خارجی کاربردهاي زیادي دارد.هاي طبیعی خـاك و سفرکان نییتع يبرا مطالعه نیا در

افـزار آبـاکوس ساختگاه مورد نظر، از تحلیل مـودال در نـرم ش کـرن بـا خـاك یـی رایم نکـه یا به نظراستفاده شده است.

متناسب بوده و در ترازهاي مختلف کرنش متفاوت است، در این پروژه رفتـار پالسـتیک مصـالح لحـاظ شـده و عملکـرد

اي میرایی بیشتر براي مستهلک کردن بخشی از امـواج لـرزه منعکس شده از مرزهاي مدل مدنظر قرار گرفته اسـت، لـذا

اظ شده است.صدر لح 5میرایی بحرانی متوسط خاك برابر سنجی مدل اعتبار سنجی و دقت -6

یسـاحل وزنـی وارید کی يا لرزه عملکرداین تحقیق در 1985 مـارس 3 ي زلزله روند در که والپارایسو بندر در واقع

یبررسـ مورد بود شده ماندگار یافق تغییر مکان دچارشیلی درجـنس بـتن از متـر 15با ارتفـاع وارید نیا .است گرفته

معـادل واریـ د يباال درانی افقی مک رییتغ دچار زلزله انیجر . است شده ایدر سمت به متر میلی 150

در واریـ د یواقعـ افزار تغییر مکـان نرم یخروجبر اساس که خطـاي قابـل است شده برآورد متر میلی 168 معادل باال

دهد. درصد را نشان می 12قبول

میـزان حائل بـر دیواري هندسهبررسی تأثیر -7 اي جایی لرزه جابه

مختلف براي دیـوار ي در این بخش از پژوهش، سه هندسهدر نظـر گرفتـه شـده 4/1با نسبت ارتفاع بـه عـرض بیشـتر از

اي دیـوار است. اثر ارتفاع که یکی از عوامل مهم بـر پاسـخ لـرزه حائل اسـت مـورد بررسـی قـرار گرفتـه اسـت. ضـریب شـتاب

و سـایر پارامترهـاي شداستفاده g 3/0 زلزله به مقدار ي بیشینهمحتواي فرکانسـی زلزلـه و هم چون مدت وقوع زلزله رگذاریتأث

ثابت نگاه داشته شده و همچنـین ضـریب اصـطکاك و ضـریب ریـز ثابـت یانگ خاك کف فونداسیون و ضریب اصطکاك خـاك

اند و فقط با تغییر ابعاد دیوار بـه بررسـی تـأثیر ایـن فرض شده بررسـی در پرداخته شـده اسـت. تحلیل عددي یج پارامتر در نتا

8و 5، 3ب برابـر ترتیـ بـه متغیـر دیوار ابعادمختلف با مدلسه و میـزان اي قـرار گرفتـه ها تحت بارگذاري لـرزه متر، مدلسازي

وار اسـتخراج و میـزان دوران دیـ پـایین و باال در آنها جاییجابهنتایج ایـن )4(و شکل )4( جدول شود.دوران دیوار محاسبه می

جـایی اي از جابـه ) نمونـه 5شـکل ( .دهـد بررسی را نشـان مـی دهد. ماندگار دیوار در پایان زلزله را نشان می

اي دیوار. جایی لرزه ي دیوار بر جابه تأثیر هندسه ):4شکل (

.اي جایی لرزه نتایج تأثیر ارتفاع دیوار بر میزان جابه ي مقایسه :)4(جدول

ارتفاع دیوار (متر)

قاعده دیوار (متر)

جایی باالي دیوارهجاب جایی پایین دیوارهجاب تغییردرصد متر)(میلی

دوران تغییردرصد متر)(میلی تغییر درصد (رادیان)

3 3/0 112 0 52 0 24/1 0 % کاهش7 15/1 % افزایش80 90 % افزایش73 190 5/0 5 % کاهش7 15/1 % افزایش160 131 % افزایش109 230 8/0 8



جایی دیوار. و جابه شکل رییتغي نمونه ):5شکل (

بررسی نتایج بیانگر این مطلب است که میزان ابعاد دیوار است رگذاریتأثجایی دیوار هطور مستقیم بر روي میزان جاب بهو بـه متـر 5متـر بـه 3دیوار از ارتفاع که افزایش يا گونه به

80و 73باعـث افـزایش ي دیـوار، دنبال آن افزایش قاعـده . شـود میدیوار ي جایی تاج دیوار و پایه هدرصد در میزان جاب

که افزایش ابعـاد دیـوار دهند مینشان این نتایج طور نیهمسبب کاهش میزان دوران دیوار شده است هرچند میزان این

نیست ولی در هر دو مدل نسبت به محسوس کاهش چندان ایـن نتیجـه بـا روابـط دهد. تر کاهش نشان می مدل کوچک

باشـد معرفی شده توسط ریچاردز و دیگر محققان همسو میي رانش دینـامیکی لفهمؤبا افزایش ارتفاع دیوار، که يطور به

باعث افزایش مستقیم طور بهیابد که نیز با توان دو افزایش می جایی و دوران دیوار خواهد شد. لنگر محرك، جابه

اصطکاك داخلی خاك کف ي ثیر زاویهأبررسی ت -8 دیوار

دهنـد کـه بـا هـاي عـددي نشـان مـی بررسی نتایج تحلیل کـف دیـوار بسـتر اصـطکاك داخلـی در خـاك ي افزایش زاویه

ها چه در تاج و چه در جاییهسبب کاهش میزان جابحائل،

ي افـزایش زاویـه بـا کـه يا گونـه د بـه شـو دیـوار مـی ي پاشنه 44سـبب کـاهش ، درجـه 40درجه به 22اصطکاك داخلی از درصـدي میـزان 41جایی پاشنه و کاهش هدرصدي میزان جاب

و )5(جـدول ج در نتـای بررسـی د.شـو جایی تاج دیوار مـی هجاباصـطکاك داخلـی ي که میزان زاویـه دنده مینشان ) 6شکل (

ـ بهکف دیوار حائل در خاك جـایی هطور مستقیم بر میـزان جابــوار و اســت رگــذاریدیــوار تأث ســبب کــاهش میــزان دوران دی

ناشی از این موضوع دانسـت کـه توان یماین نتیجه را د.وش می، ظرفیـت بـاربري خـاك ي اصـطکاك داخلـی با افـزایش زاویـه

پـذیري ی خواهد یافت که به دنبال آن نشستتوجه قابلافزایش ؛ در نتیجـه ابـد ی یمـ کاهش یافته و نشست پنجه دیوار کـاهش

جایی و دوران دیوار نیز کاهش خواهد یافت. جابه ضریب االستیسیته (سختی) خـاك ریبررسی تأث -9

کف دیوارایـن تحقیـق، ارزیـابی یکی دیگر از عوامل مورد بررسـی در

ي خاك کـف دیـوار حائـل بـر میـزان تأثیر ضریب االستیسیته ي یکسان منظور با هندسه جایی دیوار است. بدین دوران و جابه

جـایی تأثیر زاویه اصطکاك داخلی کف دیوار حائل بر جابـه ):6شکل (

اي دیوار. لرزه

اي جایی لرزه اصطکاك داخلی کف دیوار بر میزان جابه ي نتایج تأثیر زاویه ي مقایسه :)5(جدول ي اصطکاك زاویه

خاك کف دیوارجایی باالي هجاب جایی پایین دیوار هجاب تغییر درصد متر)(میلی دیوار

دوران تغییر درصد متر)(میلی تغییر درصد (رادیان)

22 172 0 81 0 72/1 0 % کاهش11 53/1 % کاهش13 71 کاهش 12% 150 27 % کاهش28 24/1 % کاهش38 52 % کاهش35 112 32 % کاهش39 05/1 % کاهش44 45 % کاهش41 102 40



ریز مشابه، در تحلیل عددي تأثیر تغییرات و مشخصات خاكدر نظر 450و 400، 350، 300ترتیب بهضریب االستیسیته

و مشخصـات ي دیـوار ههندسـ کـه یدرحـال شـود گرفته مینتـایج ایـن بررسـی در تغییر نکرده است. ریز خاكمکانیکی افزایش ضـریب دهند که با ) نشان می7) و شکل (6جدول (

سـبب کـاهش کف دیوار حائـل، خاك و سختی االستیسیته گردد دیوار می ي جایی چه در تاج و چه در پاشنه همیزان جاب

، 450بـه 300ضـریب االستیسـیته از با افزایش که يرطو بهـ 40سبب کاهش 44جـایی پاشـنه و کـاهش هدرصدي جاباین نتایج بیانگر تـأثیر د. شو جایی تاج دیوار می هدرصدي جاب

ضریب االستیسیته و سختی خاك در میزان نشست کف دیوار ي نشست پی، با ها محاسبه باشد زیرا در اغلب نظریه حائل می

یابد. همچنین زایش سختی خاك، میزان نشست کاهش میاف) 8(شکل 2014کمال محمد در سال این نتایج با تحقیقات

بـا افـزایش کـه يطـور به] 14باشد [ راستا می همخوان و هم 40حـدود و دورانجـایی درصد، جابـه 50سختی به میزان

.ابدی یمدرصد کاهش

اي دیوار. جایی لرزه تأثیر ضریب االستیسیته خاك بر جابه ):7شکل (

بـر خـاك یسـخت بـه نسبت وارید يجایی باال جابهحداکثر : )8(شکل

.]14اساس تحقیقات کمال محمد [

ریز اصطکاك داخلی خاك ي بررسی زاویه -10یکی دیگر از فاکتورهاي مورد بررسـی در ایـن تحقیـق،

بـر ریـز پشـت دیـوار خاكبررسی تأثیر مشخصات مکانیکی اي دیوارهـاي حائـل وزنـی جـایی لـرزه میزان دوران و جابـه

ریـز خـاك اصطکاك داخلـی ي زاویهباشد. در این بررسی می کـه یدرحـال گرفته شد، در نظر 40و 32، 27، 22ترتیب به

ریز مشخصات مکانیکی خاكدیگر و هندسی دیوار مشخصات نتایج این بررسی که گرفته شد. در نظرثابت و خاك کف پی

دهد که با ) نشان داده شد نشان می9) و شکل (7در جدول (میــزان ، ریــز اصــطکاك داخلــی در خــاك ي افــزایش زاویــه

یابد کاهش میدیوار ي ها چه در تاج و چه در پاشنه جایی هجاب 22از ریز خاكاصطکاك داخلی ي افزایش زاویهبا که يطور به

جایی پاشنه همیزان جابدر درصدي 57کاهش درجه، 40به مشاهده جایی تاج دیوار همیزان جابدر درصدي 37و کاهش

توان به این صورت تفسیر نمود که با شود. این نتیجه را می می

.اي جایی لرزه نتایج تأثیر سختی خاك کف دیوار بر میزان جابه ي مقایسه :)6( جدول ضریب االستیسیته

(مگاپاسکال) جایی باالي دیوار هجاب

جایی پایین دیوار هجاب تغییر درصد متر)(میلی دوران تغییر درصد متر)(میلی

تغییر درصد (رادیان)

300 160 0 75 0 65/1 0 % کاهش30 2/1 % کاهش12 65 % کاهش25 120 350 % کاهش25 24/1 % کاهش33 52 % کاهش35 112 400 % کاهش45 9/0 % کاهش40 45 % کاهش44 90 450



.اي جایی لرزه ریز پشت دیوار بر میزان جابه اصطکاك داخلی خاك ي نتایج تأثیر زاویه ي مقایسه :)7(جدول ریز ي اصطکاك داخلی خاك زاویه

(درجه) باالي دیوار جایی هجاب

متر)(میلی درصد تغییر

جایی پایین دیوار هجاب متر)(میلی

درصد تغییر

دوران (رادیان)

درصد تغییر

22 134 0 71 0 15/1 0 % افزایش8 24/1 % کاهش29 50 % کاهش15 112 27 0 15/1 % کاهش43 40 % کاهش23 102 32 % کاهش9 05/1 % کاهش57 30 % کاهش35 85 40

اي جایی لرزه ریز بر جابه ي اصطکاك داخلی خاك تأثیر زاویه ):9شکل (

دیوار.

ریز، ضریب فشار جانبی ي اصطکاك داخلی خاك افزایش زاویهمحرك در خاك کاهش و به دنبال آن نیـروي محـرك نیـز

یابد که نتیجه آن کاهش لنگر محـرك و کـاهش کاهش می .جایی و دوران دیوار خواهد بود میزان جابه

تأثیر اصطکاك کف دیواربررسی -11یکی دیگر از فاکتورهاي مورد بررسـی در ایـن تحقیـق، بررسی تأثیر ضریب اصطکاك کف دیوار حائـل بـا خـاك بـر

اي دیوارهـاي حائـل وزنـی جـایی لـرزه میزان دوران و جابـه کف دیوار به میزان اصطکاك ي زاویهباشد. در این بررسی می ي اصطکاك داخلی خاك کـف برابر زاویه 1و 8/0، 6/0، 4/0

مشخصات هندسی که یدرحالگرفته شد، در نظردیوار حائل

ثابت و خاك کف پی ریز مشخصات مکانیکی خاكدیگر و دیوار متـري انجـام شـده 3در نظر گرفته شد. این بررسـی در دیـوار

) آمـده 10) و شـکل ( 8که در جـدول ( نتایج این بررسی است.و جـایی همیزان جابزبري کف دیوار، ي افزایش زاویهاست که با ي افزایش زاویهبا که يطور بهیابد کاهش میدیوار اي دوران لرزه

در درصـدي 38کـاهش درجه، 32به 8/12از زبري کف دیوار دیـوار دوران میـزان در درصدي 21جایی و کاهش همیزان جاب

شود. این نتیجـه ناشـی از تـأثیر بسـیار محسـوس مشاهده میي اصطکاك کف در افزایش شتاب الزم بـراي گسـیختگی زاویه

هـاي هاي ماندگار دیـوار طـی سـیکل دیوار و شروع تغییر شکلي دهـد بـا افـزایش زاویـه باشد. این نتیجه نشـان مـی زلزله می

اي دیوار هدوران لرز و جایی جابهتوان اصطکاك کف دیوار می

اي دیوار. جایی لرزه ي زبري کف دیوار بر جابه تأثیر زاویه ):10شکل (

.اي جایی لرزه بر میزان جابهکف دیوار حائل ي زبري نتایج تأثیر زاویه ي مقایسه :)8(جدول ي زبري کف دیوار حائل زاویه

(درجه) جایی باالي دیوار هجاب

متر)(میلی درصد تغییر

جایی پایین دیوار هجاب متر)(میلی

درصد تغییر

دوران (رادیان)

درصد تغییر

8/12 154 0 91 0 45/1 0 کاهش% 7 35/1 % کاهش17 75 % کاهش14 132 2/19 % کاهش16 22/1 % کاهش42 52 % کاهش27 112 6/25

% کاهش21 15/1 % کاهش61 35 % کاهش38 95 32



] 5ي معـروف ریچـاردز تطـابق دارد [ را محدود کرد و با رابطـه ي اصطکاك خاك و کـف دیـوار بـه با افزایش زاویه که يطور به

40درصـد و دوران حـدود 30جایی حدود میزان دو برابر، جابه یابد. درصد کاهش می

گیري و نتیجه بندي جمع -12ي دیوار و مشخصات مکانیکی تأثیر هندسهدر این تحقیق

جـایی و ریز و خاك کف دیوار حائـل در ارزیـابی جابـه خاكاي دیوارهاي حائل وزنی مورد ارزیابی قرار گرفت. دوران لرزه

صورت به توان یمبر این اساس نتایج حاصل از این تحقیق را زیر خالصه کرد:

هاي مختلف ارتفاعدر هاي صورت گرفته با توجه به تحلیل .1متر مالحظه شد میزان ابعـاد دیـوار 8، 5، 3دیوار شامل

اي دیوار هاي لرزه طور مستقیم بر روي میزان جابجایی بهمتر 3دیوار از رتفاع که افزایش ا يا گونه است، به رگذاریتأثجایی تاج دیـوار و هدرصد جاب 73متر باعث افزایش 5به همچنین افزایش ابعاد دیوار دارد. ي درصدي در و پایه 80

.دیوار سبب کاهش میزان دوران دیوار شده است

اصطکاك داخلی خاك فونداسیون دیوار ي با افزایش زاویه .2حائل مشخص شد که مقدار تغییر مکان جانبی چه در تاج

کـه بـا يا گونه یابد. به دیوار کاهش می ي و چه در پاشنه ،درجـه 40بـه 22اصـطکاك داخلـی از ي افزایش زاویه

جایی پاشنه و کـاهش همیزان جابدر درصدي 44کاهش . افتد اتفاق میجایی تاج دیوار همیزان جابدر درصدي 41

اصـطکاك داخلـی در خـاك ي همچنین افـزایش زاویـه فونداسیون سبب کاهش میزان دوران دیوار شده است.

جـایی و جابـه بر سختی خاك کف دیوار حائل (کف پی) .3 بـا که يطور به است رگذاریتأثنیز یوار تغییر مکان افقی د

ها چه در تاج کاهش جابجایی ،افزایش ضریب االستیسیتهافـزایش ضـریب با . افتد اتفاق میدیوار ي و چه در پاشنهدرصدي میـزان 40کاهش ،450به 300االستیسیته از

جـایی هدرصدي میزان جاب 44جایی پاشنه و کاهش هجاب

شود. میمشاهده تاج دیوار

کـاهش ،ریـز اصطکاك داخلی در خاك ي با افزایش زاویه .4رخ دیـوار ي جایی چه در تاج و چه در پاشـنه همیزان جابافزایش زاویه اصطکاك داخلی با که يا گونه به خواهد داد

درصـدي 57سـبب کـاهش ، درجـه 40به درجه 22از درصـدي میـزان 37جـایی پاشـنه و کـاهش همیزان جاب

د.شو دیوار میجایی تاج هجاب

ــر مهــمیکــی از .5 در محــدود کــردن رگــذاریتأثعوامــل نیتاي دیوارهاي حائل، زبري کف دیـوار جایی و دوران لرزه جابه

با افـزایش زبـري کـف از که يطور بهباشد. با خاك بستر می .یابد جایی کاهش می درصد جابه 38حدود 32به 12

مراجع1. Rankine, W. (1857) On the stability of loose

earth. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 147.

2. Coulomb C.A. (1776) Essai sur une application des regles des maximis et minimis a quelques problemes de statique relatifs a l'architecture. Memoires de l'Academie Royale pres Divers Savants, 7 (in France).

3. Mononobe N. and Matsuo H. (1929) On the determination of earth pressure during earthquake. Proceedings: World Engineering Congress, Tokyo, Vol. IX, Part 1, 177-185.

4. Newmark, N.M. (1965) Effects of earthquakes on dams and embankments. Geotechnique, 15(2), 139-160.

5. Elms D.G. and Richards R. (1979) Seismic design of gravity retaining walls. Bulletin of the New Zealand National Society for Earthquake Engineering, 12(3).

6. Nadim, F. and Whitman, R. (1983) Seismically induced movement of retaining walls. Journal of Geotechniq Engineering, 109(7), 915-931.

7. Whitman, R.V. and Liao, S. (1985) Seismic design of retaining walls. Misc. Paper GL-85-1, US Army Engineer Waterways Experiment Station, Vicksburg, Mississippi.



8. Scott Steedman, R. (1998) Seismic design of cellular cofferdams. International Conference on Case Histories in Geotechnical Engineering, University of Missouri Rolla.

9. Yingwei W. and Shamsher P. (2011) Seismic displacements of rigid retaining walls. International Conference on Recent Advances in Geotechnical Earthquake Engineering and Soil Dynamics, Missouri University of Science and Technology.

10. Choudhury, D. and Nimbalkar, S.S. (2008) Seismic rotational displacement of gravity walls by pseudodynamic method. International Journal of Geomechanics, 8(3), 169-175.

11. Baziar M. H. and Rabetimoghaddam M. (2010) Numerical evaluation of seismic permanent deformation of retaining walls–case study. 4th International Conference of Geotechnical Engineering and Soil Mechanics, Tehran, Iran (in Persian).

12. Carrubba P. and Pavanello P. (2011) Equivalent loading for seismic response analysis of Newmark’s block. Associazione Geotecnica Italiana, 32(3), 33-45.

13. Madah, M., Taherian, H., Nik Khah, M., and Jalili, M. (2013) Estimating the seismic rotation of retaining walls in sand soil. First National Conference of Soil Mechanics and Foundation Engineering, Shahid Rajaee Teacher Training University, Tehran, Iran (in Persian).

14. Kamal, M.H.I.I. (2015) Seismic displacement of gravity retaining walls. HBRC Journal, 11(2), 224-230.

15. Shi, H., Jinxin, G., and Yanqing, Zh. (2016) Seismic rotational displacements of gravity quay walls considering excess pore pressure in backfill soils. Journal of Earthquake Engineering, 4(2), 1-16.

16. Anindya Pain, A., Choudhury, D., and Bhattacharyya, S.K. (2016) Seismic rotational displacement of retaining walls: a pseudo-dynamic approach. Innovative Infrastructure Solutions, 1(22), 1-8.

96/02/11 :شﺮﯾﺬﭘ ﺦﯾرﺎﺗ - iiees.ac.ir ·...

Documents

Transcript of 96/02/11 :شﺮﯾﺬﭘ ﺦﯾرﺎﺗ - iiees.ac.ir ·...